JPH06331498A - Abnormality detector in load control device - Google Patents

Abnormality detector in load control device

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JPH06331498A
JPH06331498A JP5117380A JP11738093A JPH06331498A JP H06331498 A JPH06331498 A JP H06331498A JP 5117380 A JP5117380 A JP 5117380A JP 11738093 A JP11738093 A JP 11738093A JP H06331498 A JPH06331498 A JP H06331498A
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heater
load
abnormality
deterioration
microcomputer
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昌吾 亀山
Kunitomo Aoki
邦友 青木
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孝明 馬場
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Abstract

PURPOSE:To judge the abnormality due to the deterioration of load and at the same time improve the judgment accuracy of abnormality. CONSTITUTION:An ECU 24 is provided with a microcomputer 28, a buffer 29. and a heater conduction circuit 30 and a heater 16 of an oxygen sensor is connected to the heater conduction circuit 30. In the heater conduction circuit 30, a battery 25, the heater 16, a protective resistance RP, and a transistor Tr1 are connected in series and at the same time a shunt resistor RT is connected in series with the heater 16 and in parallel with the protective resistor RP and the transistor Tr1. The heater 16 is subjected to conduction control according to the ON/OFF operation of the transistor Tr1. The shunt resistor RT detects the current value of the heater 16 as a voltage value. Also, comparators 33 and 34 compare a detection voltage VHD at a connection point P with threshold values VTH1 and VTH2 and then outputs the judgment result. The microcomputer 28 judges the abnormality due to the deterioration of the heater 16 and the abnormality in the heater control system according to output signals C1 and C2 of the comparators 33 and 34.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、例えば、酸素センサ
に用いられるヒータ等の抵抗型負荷や、燃料噴射弁に用
いられる電磁弁等のコイル型負荷といった負荷を制御す
るための装置において、負荷の劣化や、負荷の制御系に
生じる異常を検出するための負荷制御装置における異常
検出装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a load control apparatus for controlling a load such as a resistance load such as a heater used in an oxygen sensor or a coil load such as a solenoid valve used in a fuel injection valve. The present invention relates to an abnormality detection device in a load control device for detecting the deterioration of the load and an abnormality that occurs in the load control system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、負荷制御系の異常を検出する
ための異常検出装置として、例えば特開平3−1652
45号公報や、実開昭62−153566号公報が開示
されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an abnormality detecting device for detecting an abnormality of a load control system, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-1652.
No. 45 and Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-153566 are disclosed.

【0003】特開平3−165245号公報に開示され
ている異常検出装置では、トランジスタ(スイッチング
素子)のオン・オフ動作に応じて、酸素センサを加熱す
るためのヒータ(負荷)を通電制御するとともに、ヒー
タのオン時における電流値を検出し、そのヒータの電流
値に基づいてヒータ制御系の異常を判定していた。
In the abnormality detecting device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 3-165245, the heater (load) for heating the oxygen sensor is energized and controlled in accordance with the on / off operation of the transistor (switching element). The current value when the heater is turned on is detected, and the heater control system abnormality is determined based on the current value of the heater.

【0004】一方、実開昭62−153566号公報に
開示されている異常検出装置では、酸素センサのヒータ
(負荷)をコントローラにてデューティ制御するととも
に、ヒータの接地側電圧を平滑回路を用いて平滑化して
いた。そして、コントローラは、制御デューティにより
想定されるヒータ電圧と平滑回路から出力される実際の
平均ヒータ電圧との比較に基づいてヒータ制御系の異常
を検出していた。
On the other hand, in the abnormality detecting device disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-153566, the heater (load) of the oxygen sensor is duty-controlled by the controller and the ground side voltage of the heater is smoothed by using a smoothing circuit. It was smoothing. Then, the controller detects the abnormality of the heater control system based on the comparison between the heater voltage assumed by the control duty and the actual average heater voltage output from the smoothing circuit.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
異常検出装置では、以下のような問題が生じていた。つ
まり、特開平3−165245号公報では、ヒータのオ
ン時にヒータの異常を検出する構成としているために、
スイッチング素子の損失(オン抵抗,サチュレーション
電圧)の影響を受けてヒータに流れる電流が大きく変化
する。特に、ヒータの劣化レベルが小さい時には、ヒー
タの電流が前述のスイッチング素子の損失に大きく左右
されるために電流値の検出精度が低下し、それに伴い異
常判定の精度も低下するおそれがあった。
However, the above-mentioned conventional abnormality detecting device has the following problems. That is, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-165245, since the heater abnormality is detected when the heater is turned on,
The current flowing through the heater changes greatly under the influence of the switching element loss (ON resistance, saturation voltage). In particular, when the deterioration level of the heater is small, the current of the heater is greatly affected by the loss of the switching element described above, so that the detection accuracy of the current value is reduced, and accordingly, the accuracy of the abnormality determination may be reduced.

【0006】さらに、実開昭62−153566号公報
では、ヒータへの駆動デューティ100%の状態が長時
間続くと、ヒータ異常の検出ができなくなるという問題
があり、又、平滑回路は充分な平滑機能を持たせるため
に大きな時定数にする必要があり応答性の点でも問題が
あった。
Further, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 62-153566, there is a problem that the heater abnormality cannot be detected when the condition of 100% driving duty to the heater continues for a long time, and the smoothing circuit is sufficiently smooth. In order to have a function, it was necessary to set a large time constant, and there was a problem in terms of responsiveness.

【0007】さらに加えて、上記従来の異常検出装置の
構成では、単に負荷の正常・異常を検出するのみで負荷
の劣化に伴う異常検出が不可能であり、劣化異常をも検
出できる装置が望まれていた。
In addition, in the above-mentioned conventional abnormality detecting apparatus, it is impossible to detect abnormality due to load deterioration by simply detecting normality / abnormality of load, and there is a demand for an apparatus capable of detecting deterioration abnormality. It was rare.

【0008】この発明は、上記問題に着目してなされた
ものであって、その目的とするところは、負荷の劣化に
伴う異常を判定可能にするとともに、異常の判定精度を
向上させることができる負荷制御装置における異常検出
装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to make it possible to determine an abnormality due to deterioration of a load and to improve the accuracy of the abnormality determination. An object is to provide an abnormality detection device in a load control device.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第1の発明は、電源と負荷とスイッチング素子とを
直列に接続し、前記スイッチング素子のオン・オフ動作
に応じて前記負荷を通電又は遮断するようにした負荷制
御装置に用いられるものであって、前記負荷に直列に、
且つ、前記スイッチング素子に並列に接続された電流検
出用抵抗と、前記負荷の通電の遮断時において、前記電
流検出用抵抗により検出された前記負荷の電流値が所定
のしきい値以下であれば、前記負荷に異常が発生したと
判定する異常判定手段とを備えたことを要旨とするもの
である。
In order to achieve the above object, a first invention is to connect a power source, a load and a switching element in series, and to connect the load according to ON / OFF operation of the switching element. Used in a load control device for energizing or interrupting, in series with the load,
And, when the current detection resistor connected in parallel to the switching element and the energization of the load are interrupted, if the current value of the load detected by the current detection resistor is equal to or less than a predetermined threshold value. The gist of the present invention is to provide an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the load.

【0010】又、第2の発明は、電源と負荷とスイッチ
ング素子とを直列に接続し、前記スイッチング素子のオ
ン・オフ動作に応じて前記負荷を通電又は遮断するよう
にした負荷制御装置に用いられるものであって、前記負
荷に直列に、且つ、前記スイッチング素子に並列に接続
された電流検出用抵抗と、前記負荷の通電の遮断時にお
いて、前記電流検出用抵抗により検出された前記負荷の
電流値が所定のしきい値以下であれば、前記負荷に異常
が発生したと判定するとともに、前記負荷の通電時にお
いて、前記負荷の電流値が所定のしきい値以上であれ
ば、前記負荷の制御系に異常が発生したと判定する異常
判定手段とを備えたことを要旨とするものである。
A second aspect of the present invention is used in a load control device in which a power source, a load and a switching element are connected in series, and the load is energized or cut off according to the on / off operation of the switching element. Which is in series with the load, and a resistance for current detection connected in parallel to the switching element, and when the energization of the load is cut off, of the load detected by the resistance for current detection If the current value is equal to or lower than a predetermined threshold value, it is determined that an abnormality has occurred in the load, and when the load is energized, if the current value of the load is equal to or higher than a predetermined threshold value, the load The gist of the present invention is to include an abnormality determining means for determining that an abnormality has occurred in the control system.

【0011】さらに、上記第1又は第2の発明におい
て、前記負荷の電流値を判定するためのしきい値を、複
数段に設けるようにしてもよい。さらに、前記電源の電
圧値が所定値以下では異常検出を禁止するようにしても
よい。
Further, in the first or second invention, the threshold value for determining the current value of the load may be provided in a plurality of stages. Further, the abnormality detection may be prohibited when the voltage value of the power source is a predetermined value or less.

【0012】[0012]

【作用】上記第1の発明によれば、スイッチング素子の
オン動作により負荷が通電され、同スイッチング素子の
オフ動作により負荷の通電が遮断される。又、負荷に直
列に、且つ、スイッチング素子に並列に接続された電流
検出用抵抗により、負荷の通電遮断時における負荷の電
流値が検出される。そして、異常判定手段は、負荷の通
電の遮断時において、負荷の電流値が所定のしきい値以
下であれば、負荷に異常が発生したと判定する。
According to the first aspect of the present invention, the load is energized when the switching element is turned on, and the load is deenergized when the switching element is turned off. Further, the current value of the load when the energization of the load is cut off is detected by the current detection resistor connected in series with the load and in parallel with the switching element. Then, the abnormality determining means determines that an abnormality has occurred in the load when the current value of the load is equal to or less than a predetermined threshold value when the energization of the load is cut off.

【0013】つまり、例えば、経時変化に伴い負荷の劣
化が進行すると、負荷の内部抵抗が増大し、電流値の減
少を招く。そこで、異常判定手段にて負荷の電流値の低
下を検出することにより、劣化に伴う異常が判定され
る。又、この異常判定は、負荷の通電の遮断時(スイッ
チング素子のオフ時)に行われるため、スイッチング素
子のオン抵抗等の損失による影響を受けることなく負荷
の電流値が検出され、電流値の検出精度が向上するとと
もに、異常判定の精度が向上する。
That is, for example, when the deterioration of the load progresses with the lapse of time, the internal resistance of the load increases and the current value decreases. Therefore, the abnormality determination unit detects the decrease in the current value of the load to determine the abnormality associated with the deterioration. Further, since this abnormality determination is performed when the energization of the load is cut off (when the switching element is off), the current value of the load is detected without being affected by the loss such as the on resistance of the switching element, and the current value The detection accuracy is improved and the accuracy of abnormality determination is improved.

【0014】又、第2の発明によれば、異常判定手段
は、負荷の通電の遮断時において、電流検出用抵抗によ
り検出された負荷の電流値が所定のしきい値以下であれ
ば、負荷に異常が発生したと判定するとともに、負荷の
通電時において、負荷の電流値が所定のしきい値以上で
あれば、負荷の制御系に異常が発生したと判定する。
Further, according to the second aspect of the invention, the abnormality determining means is configured to detect the load if the current value of the load detected by the current detecting resistor is equal to or less than a predetermined threshold value when the load is de-energized. It is determined that an abnormality has occurred in the load control system if the current value of the load is equal to or greater than a predetermined threshold value when the load is energized.

【0015】つまり、この第2の発明では、上記第1の
発明と同様に負荷の通電の遮断時において、負荷の劣化
に伴う異常判定が可能となるとともに、負荷の通電時に
おいて、負荷の制御系に発生する異常判定が可能とな
る。
That is, according to the second aspect of the invention, similarly to the first aspect of the invention, when the energization of the load is cut off, it is possible to determine the abnormality due to the deterioration of the load, and at the time of energizing the load, the load control is performed. It is possible to judge the abnormality that occurs in the system.

【0016】さらに、負荷の電流値を判定するためのし
きい値を、複数段に設けることにより、負荷の劣化や制
御系の異常の程度をも判定できる。さらに、電源の電圧
値が所定値以下では異常検出を禁止することにより、誤
検出の防止が図られる。
Further, by providing thresholds for determining the current value of the load in a plurality of stages, it is possible to determine the degree of load deterioration and control system abnormality. Further, by prohibiting the abnormality detection when the voltage value of the power supply is equal to or lower than the predetermined value, erroneous detection can be prevented.

【0017】[0017]

【実施例】以下、この発明の負荷制御装置における異常
検出装置を具体化した一実施例を図面に従って説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment embodying an abnormality detecting device in a load control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0018】図2は、車両に搭載される多気筒火花点火
式ガソリンエンジンの概略構成を示す図である。図2に
おいて、シリンダヘッド2及びシリンダブロック3から
なるエンジン本体1には、気筒4が設けられており、気
筒4にはピストン5が嵌挿されている。又、エンジン本
体1には、吸気弁6及び排気弁7を介して吸気通路8及
び排気通路9が接続されている。気筒4内にはシリンダ
ヘッド2、シリンダブロック3、ピストン5、吸気弁6
及び排気弁7等に包囲されて燃焼室10が形成され、こ
の燃焼室10には点火プラグ11が設けられている。シ
リンダブロック3に設けられたウォータジャケット27
には水温センサ26が配設されており、水温センサ26
はウォータジャケット27内の冷却水の温度に応じた水
温信号TW を出力する。
FIG. 2 is a diagram showing a schematic structure of a multi-cylinder spark ignition type gasoline engine mounted on a vehicle. In FIG. 2, a cylinder 4 is provided in an engine body 1 composed of a cylinder head 2 and a cylinder block 3, and a piston 5 is fitted in the cylinder 4. An intake passage 8 and an exhaust passage 9 are connected to the engine body 1 via an intake valve 6 and an exhaust valve 7. In the cylinder 4, a cylinder head 2, a cylinder block 3, a piston 5, an intake valve 6
A combustion chamber 10 is formed by being surrounded by the exhaust valve 7 and the like, and the combustion chamber 10 is provided with a spark plug 11. Water jacket 27 provided on the cylinder block 3
A water temperature sensor 26 is provided in the
Outputs a water temperature signal TW corresponding to the temperature of the cooling water in the water jacket 27.

【0019】吸気通路8には、その上流側から、順次、
吸入空気を浄化するエアフィルタ12、吸入空気量を検
出するエアフロメータ13、アクセルペダルに連動して
吸気通路8を開閉するスロットル弁14、及び、燃料供
給部から圧送される燃料を吸気通路8の下流部分を形成
する吸気ポート部に向けて噴射する燃料噴射弁15がぞ
れぞれ設けられている。
In the intake passage 8, from the upstream side thereof,
An air filter 12 that purifies intake air, an air flow meter 13 that detects the amount of intake air, a throttle valve 14 that opens and closes the intake passage 8 in conjunction with an accelerator pedal, and fuel that is pressure-fed from a fuel supply unit to the intake passage 8. Fuel injection valves 15 for injecting toward the intake port portion forming the downstream portion are provided respectively.

【0020】排気通路9には、その上流側から、順次、
酸素センサ17、排気ガス浄化作用の三元触媒コンバー
タ18、及び、排気音を消音するためのサイレンサ19
が設けられている。酸素センサ17には、本実施例にお
ける負荷としてのヒータ16が付設されている。酸素セ
ンサ17は、同センサ17の温度が概ね650℃を越え
た場合には活性状態となる。そして、この活性状態で正
常に作動し、燃焼室10での燃焼に供される混合気の空
燃比が理論空燃比近傍となる状態を境界として、リッチ
側にある場合とリーン側にある場合とで互いに異なるレ
ベルをとる二値の酸素濃度信号VO2を出力する。
In the exhaust passage 9, from the upstream side thereof,
Oxygen sensor 17, three-way catalytic converter 18 for purifying exhaust gas, and silencer 19 for silencing exhaust noise
Is provided. The oxygen sensor 17 is provided with a heater 16 as a load in this embodiment. The oxygen sensor 17 becomes active when the temperature of the sensor 17 exceeds approximately 650 ° C. Then, when the air-fuel ratio of the air-fuel mixture that normally operates in this active state and is used for combustion in the combustion chamber 10 is close to the stoichiometric air-fuel ratio, the rich side and the lean side are used as a boundary. Outputs a binary oxygen concentration signal V02 having different levels.

【0021】又、エンジン本体1には、クランクシャフ
トによりその回転軸が回転駆動されるディストリビュー
タ20が取り付けられている。このディストリビュータ
20にはクランク角センサ21が設けられており、同ク
ランク角センサ21はエンジンの回転速度に応じたクラ
ンク角信号SC を出力する。さらに、ディストリビュー
タ20には、点火時期制御部22と一体化された点火コ
イル部23が接続されている。
Further, the engine body 1 is provided with a distributor 20 whose rotary shaft is rotationally driven by a crankshaft. The distributor 20 is provided with a crank angle sensor 21, and the crank angle sensor 21 outputs a crank angle signal SC according to the rotation speed of the engine. Further, the distributor 20 is connected to an ignition coil unit 23 integrated with the ignition timing control unit 22.

【0022】電子制御装置(以下、ECUという)24
は、燃料噴射弁15による燃料噴射、及び点火プラグ1
1による点火のそれぞれに対する制御を行うものであっ
て、電源であるバッテリ25からのバッテリ電圧VB
(12V)にて駆動する。ECU24には、エアフロメ
ータ13からの吸入空気量信号SM 、クランク角センサ
21からのクランク角信号SC 、酸素センサ17からの
酸素濃度信号VO2、及び、水温センサ26からの水温信
号TW 等が入力される。そして、ECU24は、各種セ
ンサからの出力信号(SM ,SC ,VO2,TW )に基づ
いて、燃料噴射制御及び点火時期制御を実施する。さら
に、本実施例においては、ECU24により、酸素セン
サ17に付設されたヒータ16の通電制御及び異常判定
が実施されるようになっている(詳しくは、後述す
る)。
Electronic control unit (hereinafter referred to as ECU) 24
Is the fuel injection by the fuel injection valve 15 and the spark plug 1.
1 for controlling each ignition, and the battery voltage VB from the battery 25 which is a power source.
Drive at (12V). The intake air amount signal SM from the air flow meter 13, the crank angle signal SC from the crank angle sensor 21, the oxygen concentration signal VO2 from the oxygen sensor 17, the water temperature signal TW from the water temperature sensor 26, etc. are input to the ECU 24. It Then, the ECU 24 executes fuel injection control and ignition timing control based on the output signals (SM, SC, VO2, TW) from various sensors. Further, in the present embodiment, the ECU 24 is configured to carry out energization control and abnormality determination of the heater 16 attached to the oxygen sensor 17 (details will be described later).

【0023】ここで、ECU24による燃料噴射制御に
ついて説明する。ECU24は、エンジンの運転状態が
所定の条件を満たすとき、例えば、その運転状態が、加
速状態及び減速状態でなく、高負荷高回転状態でもな
く、且つ、始動状態でもないときには、吸入空気量信号
SM とクランク角信号SC とに応じて基本燃料噴射量を
算出する。さらに、ECU24は、同基本燃料噴射量を
酸素センサ17からの酸素濃度信号VO2に基づいて補正
し、その燃料噴射量に応じたパルス幅を有する噴射パル
ス信号CP を生成する。この補正に際し、ECU24
は、酸素濃度信号VO2により、混合気の空燃比が理論空
燃比に対してリーン側にあることが検知される場合には
基本燃料噴射量を所定量だけ増量し、リッチ側にあるこ
とが検知される場合には基本燃料噴射量を所定量だけ減
量する。これにより、空燃比のフィードバック制御が行
われて実際の空燃比が目標空燃比とされる理論空燃比に
収束するものとなる。そして、燃料噴射弁15が噴射パ
ルス信号CP のパルス幅に応じた期間だけ開弁し、エン
ジンの運転状態に応じた量の燃料が吸気ポート部に噴射
される。
Here, the fuel injection control by the ECU 24 will be described. When the operating condition of the engine satisfies a predetermined condition, for example, when the operating condition is neither the acceleration condition nor the deceleration condition, the high load / high rotation condition, and the starting condition, the ECU 24 receives the intake air amount signal. The basic fuel injection amount is calculated according to SM and the crank angle signal SC. Further, the ECU 24 corrects the basic fuel injection amount based on the oxygen concentration signal VO2 from the oxygen sensor 17, and generates an injection pulse signal CP having a pulse width corresponding to the fuel injection amount. In making this correction, the ECU 24
When the oxygen concentration signal VO2 detects that the air-fuel ratio of the air-fuel mixture is leaner than the stoichiometric air-fuel ratio, the basic fuel injection amount is increased by a predetermined amount, and it is detected that it is on the rich side. If so, the basic fuel injection amount is reduced by a predetermined amount. As a result, feedback control of the air-fuel ratio is performed so that the actual air-fuel ratio converges to the theoretical air-fuel ratio which is the target air-fuel ratio. Then, the fuel injection valve 15 is opened only during the period corresponding to the pulse width of the injection pulse signal CP, and the amount of fuel corresponding to the operating state of the engine is injected into the intake port portion.

【0024】又、ECU24による点火時期制御につい
て説明すると、ECU24は、吸入空気量信号SM ,ク
ランク角信号SC 等に基づいてエンジンの運転状態に応
じた点火時期(通常点火時期)を設定し、この通常点火
時期に対応するものとされた点火制御信号Cq を点火時
期制御部22に供給する。これにより、点火コイル部2
3から点火制御信号Cq に対応するタイミングを有する
二次側高電圧パルスが得られ、それがディストリビュー
タ20を介して点火プラグ11に供給される。そして、
点火プラグ11はECU24により設定された点火時期
に従って火花を発し、燃焼室10内の混合気を点火す
る。
Explaining the ignition timing control by the ECU 24, the ECU 24 sets the ignition timing (normal ignition timing) according to the operating condition of the engine on the basis of the intake air amount signal SM, the crank angle signal SC and the like. An ignition control signal Cq that corresponds to the normal ignition timing is supplied to the ignition timing control unit 22. As a result, the ignition coil unit 2
A secondary high-voltage pulse having a timing corresponding to the ignition control signal Cq is obtained from 3 and supplied to the spark plug 11 via the distributor 20. And
The spark plug 11 emits a spark in accordance with the ignition timing set by the ECU 24 to ignite the air-fuel mixture in the combustion chamber 10.

【0025】点火された混合気は排気ガスとなって燃焼
室10から排気通路9に排出され、三元触媒コンバータ
18で浄化された後、外部に排出される。次に、ECU
24の電気的構成について図1を用いて説明する。な
お、図1は、ヒータ16の通電制御及び異常判定に係わ
る構成のみを示し、図2で示した燃料噴射制御や点火時
期制御に係わる構成を省略したものである。
The ignited air-fuel mixture is discharged as exhaust gas from the combustion chamber 10 into the exhaust passage 9, purified by the three-way catalytic converter 18, and then discharged to the outside. Next, ECU
The electrical configuration of 24 will be described with reference to FIG. It should be noted that FIG. 1 shows only the configuration relating to the energization control and abnormality determination of the heater 16, and omits the configuration relating to the fuel injection control and ignition timing control shown in FIG.

【0026】図1に示すように、ECU24は、マイク
ロコンピュータ(以下、マイコンと略す)28と、バッ
ファ29と、ヒータ通電回路30とを備えており、ヒー
タ通電回路30には前述したヒータ16が接続されてい
る。マイコン28は、各種センサからの信号を入力する
A/D変換器、後述の処理ルーチン等を含む種々のプロ
グラムを記憶したROM、及び、自己診断結果を記憶し
電源によりバックアップされるRAM等を備えている。
又、本実施例では、マイコン28により異常判定手段が
構成されており、同マイコン28はヒータ16に流れる
電流に応じて、ヒータ16の劣化に伴う異常や、ヒータ
制御系の異常(バッテリ短絡等)を判定する。
As shown in FIG. 1, the ECU 24 includes a microcomputer (hereinafter abbreviated as “microcomputer”) 28, a buffer 29, and a heater energizing circuit 30. The heater energizing circuit 30 includes the heater 16 described above. It is connected. The microcomputer 28 includes an A / D converter that inputs signals from various sensors, a ROM that stores various programs including processing routines described later, and a RAM that stores self-diagnosis results and is backed up by a power supply. ing.
Further, in the present embodiment, the microcomputer 28 constitutes an abnormality determining means, and the microcomputer 28, in accordance with the current flowing through the heater 16, causes an abnormality due to deterioration of the heater 16 or an abnormality in the heater control system (battery short circuit or the like). ) Is determined.

【0027】ヒータ通電回路30は、ヒータ16の通電
を制御するためのヒータ通電部31と、電流検出用抵抗
としてのシャント抵抗RT と、接続点P(ヒータ16と
シャント抵抗RT との接続点)における検出電圧VHDの
レベルを判定するための電圧レベル判定部32とから構
成されている。
The heater energizing circuit 30 includes a heater energizing portion 31 for controlling energization of the heater 16, a shunt resistor RT as a current detecting resistor, and a connection point P (a connection point between the heater 16 and the shunt resistor RT). And a voltage level determination section 32 for determining the level of the detected voltage VHD.

【0028】詳しくは、ヒータ通電部31は、スイッチ
ング素子としてのMOS型トランジスタ(以下、トラン
ジスタと略す)Tr1と保護抵抗RP とを備えており、ト
ランジスタTr1のオン・オフ動作に応じてヒータ16の
通電を制御する。又、シャント抵抗RT は、トランジス
タTr1側の抵抗値(トランジスタTr1の抵抗値と保護抵
抗RP との抵抗値)の数〜数十倍の抵抗値を有するもの
であり、このシャント抵抗RT によりヒータ16の通電
時、又は通電遮断時における電流値が電圧値として検出
される。
More specifically, the heater energization section 31 is provided with a MOS transistor (hereinafter abbreviated as transistor) Tr1 as a switching element and a protection resistor RP. The heater energization section 31 of the heater 16 is turned on / off according to the on / off operation of the transistor Tr1. Control energization. The shunt resistance RT has a resistance value which is several to several tens of times the resistance value on the transistor Tr1 side (the resistance value of the transistor Tr1 and the resistance value of the protection resistance RP). The current value at the time of energization or interruption of the energization is detected as a voltage value.

【0029】つまり、図1の構成によれば、バッテリ2
5とヒータ16と保護抵抗RP とトランジスタTr1とが
直列に接続されるとともに、ヒータ16に直列に、且
つ、保護抵抗RP 及びトランジスタTr1に並列にシャン
ト抵抗RT が接続されている。従って、ヒータ16の通
電時(トランジスタTr1のオン時)には、トランジスタ
Tr1、保護抵抗RP 、及びシャント抵抗RT の抵抗値に
応じて検出電圧VHDが検出され、ヒータ16の通電遮断
時(トランジスタTr1のオフ時)には、シャント抵抗R
T の抵抗値に応じて検出電圧VHDが検出されることにな
る。
That is, according to the configuration of FIG.
5, the heater 16, the protection resistor RP, and the transistor Tr1 are connected in series, and the shunt resistor RT is connected in series with the heater 16 and in parallel with the protection resistor RP and the transistor Tr1. Therefore, when the heater 16 is energized (when the transistor Tr1 is on), the detection voltage VHD is detected according to the resistance values of the transistor Tr1, the protection resistor RP, and the shunt resistor RT, and when the heater 16 is de-energized (transistor Tr1). Shunt resistance R)
The detection voltage VHD is detected according to the resistance value of T.

【0030】又、電圧レベル判定部32は、コンパレー
タ33,34と、抵抗R11〜R14,R21〜R24とを備え
ている。そして、コンパレータ33,34は、接続点P
における検出電圧VHDと、抵抗R11〜R14,R21〜R24
により設定されるしきい値VTH1 ,VTH2 とを比較判定
し、その判定結果に応じた出力信号C1,C2を出力す
る。詳しくは、VHD≧VTH1 であれば、一方のコンパレ
ータ33の出力信号C1がLレベル(低レベル)とな
り、VHD<VTH1 であれば、同出力信号C1がHレベル
(高レベル)となる。又、VHD≧VTH2 であれば、他方
のコンパレータ34の出力信号C2がLレベルとなり、
VHD<VTH2 であれば、同出力信号C2がHレベルとな
る。ここで、しきい値VTH1 ,VTH2 の関係は、VTH1
>VTH2 となっている(図7参照)。
The voltage level determination unit 32 also includes comparators 33 and 34 and resistors R11 to R14 and R21 to R24. Then, the comparators 33 and 34 connect the connection point P
Detection voltage VHD and resistors R11 to R14, R21 to R24
The threshold values VTH1 and VTH2 set by are compared and determined, and output signals C1 and C2 corresponding to the determination result are output. Specifically, if VHD ≧ VTH1, the output signal C1 of one comparator 33 becomes L level (low level), and if VHD <VTH1, the output signal C1 becomes H level (high level). If VHD ≧ VTH2, the output signal C2 of the other comparator 34 becomes L level,
If VHD <VTH2, the output signal C2 becomes H level. Here, the relationship between the threshold values VTH1 and VTH2 is VTH1
> VTH2 (see Figure 7).

【0031】なお、抵抗型負荷であるヒータ16は、経
時変化などの要因により劣化を生じ、ここではヒータ1
6の劣化について説明する。つまり、図3に示すよう
に、ヒータ16の劣化が進むと、その内部抵抗が増加
し、ヒータ16を流れる電流値が減少する。そして、こ
のヒータ16の劣化は、同ヒータ16の加熱温度の低下
を招き、引いては、酸素センサ17の活性不良という問
題を生じるおそれがある。そこで、本実施例では、ヒー
タ16の劣化を検出電圧VHDの減少として検出するもの
である。
The heater 16 which is a resistance type load is deteriorated due to factors such as aging.
The deterioration of No. 6 will be described. That is, as shown in FIG. 3, as the deterioration of the heater 16 progresses, its internal resistance increases and the current value flowing through the heater 16 decreases. Then, the deterioration of the heater 16 causes a decrease in the heating temperature of the heater 16, which may cause a problem of poor activation of the oxygen sensor 17. Therefore, in this embodiment, deterioration of the heater 16 is detected as a decrease in the detection voltage VHD.

【0032】次いで、本実施例の作用について図4〜図
9に基づいて説明する。図4〜図6はマイコン28によ
り実行される処理ルーチンであり、図4のヒータ制御ル
ーチンは16ms周期で、図5のヒータ制御系異常判定
ルーチンは128ms周期で、さらに、図6のヒータ劣
化検出ルーチンは64ms周期で実行される。なお、各
ルーチンでは、種々の異常の状態を示すためにフラグF
1〜F6を用いている。このうち、フラグF1〜F3は
ヒータ制御系の異常に関するフラグ(F1:バッテリ短
絡フラグ,F2:ヒータ制御系異常フラグ,F3:正常
フラグ)を示し、フラグF4〜F6はヒータ16の劣化
に伴う異常に関するフラグ(F4:ヒータ劣化大フラ
グ,F5:ヒータ劣化小フラグ,F6:正常フラグ)を
示している。
Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 to 6 are processing routines executed by the microcomputer 28. The heater control routine of FIG. 4 has a cycle of 16 ms, the heater control system abnormality determination routine of FIG. 5 has a cycle of 128 ms, and the heater deterioration detection of FIG. The routine is executed every 64 ms. In each routine, a flag F is used to indicate various abnormal states.
1 to F6 are used. Of these, flags F1 to F3 indicate flags relating to abnormality of the heater control system (F1: battery short-circuit flag, F2: heater control system abnormality flag, F3: normal flag), and flags F4 to F6 indicate abnormality associated with deterioration of the heater 16. Related flags (F4: large heater deterioration flag, F5: small heater deterioration flag, F6: normal flag).

【0033】さて、図4のヒータ制御ルーチンが起動さ
れると、マイコン28は、先ずステップ101にてバッ
テリ短絡フラグF1,ヒータ制御系異常フラグF2,ヒ
ータ劣化大フラグF4がセット(F1=1,F2=1,
F4=1)されているか否かを判別する。そして、各フ
ラグが全てクリア(F1=0,F2=0,F4=0)さ
れていれば、マイコン28はステップ102に移行す
る。なお、各フラグF1,F2,F4に関する処理につ
いては後述する。
When the heater control routine of FIG. 4 is started, the microcomputer 28 first sets the battery short circuit flag F1, the heater control system abnormality flag F2, and the heater deterioration large flag F4 in step 101 (F1 = 1, 1). F2 = 1,
It is determined whether or not F4 = 1). If all the flags are cleared (F1 = 0, F2 = 0, F4 = 0), the microcomputer 28 proceeds to step 102. The processing related to the flags F1, F2, F4 will be described later.

【0034】マイコン28は、ステップ102でマイコ
ン28内に設けられたカウンタ値Kを「1」インクリメ
ントする。このカウンタ値Kにより本ルーチンの実行回
数が計測される。
At step 102, the microcomputer 28 increments the counter value K provided in the microcomputer 28 by "1". The number of executions of this routine is measured by this counter value K.

【0035】その後、マイコン28は、ステップ103
でその時のクランク角信号SC に基づいて算出されるエ
ンジン回転数Neが6000rpm以下であるか否かを
判別する。この判別処理は、ヒータ16の通電条件が成
立していることを確認するためのものであり、Ne≦6
000rpmであれば、マイコン28は通電条件が成立
しているものとみなしてステップ104に移行する。
Thereafter, the microcomputer 28 proceeds to step 103.
Then, it is determined whether or not the engine speed Ne calculated based on the crank angle signal SC at that time is 6000 rpm or less. This determination process is for confirming that the energization condition of the heater 16 is satisfied, and Ne ≦ 6.
If it is 000 rpm, the microcomputer 28 considers that the energization condition is satisfied and moves to step 104.

【0036】マイコン28は、ステップ104で前記ス
テップ102で計測されたカウンタ値Kが所定値K0 以
上であるか否かを判別する。そして、K<K0 であれ
ば、マイコン28はステップ105に移行し、ヒータ1
6をオン(通電)させる。このヒータ16の通電により
酸素センサ17が加熱される。
At step 104, the microcomputer 28 determines whether or not the counter value K measured at step 102 is equal to or larger than a predetermined value K0. If K <K0, the microcomputer 28 proceeds to step 105 and the heater 1
6 is turned on (energized). The energization of the heater 16 heats the oxygen sensor 17.

【0037】一方、前記ステップ101でF1,F2,
F4のいすれかがセット状態(F1=1,F2=1,F
4=1)であるか、前記ステップ103でNe>600
0rpmであるか、又、前記ステップ104でK≧K0
であれば、マイコン28はステップ106に移行する。
そして、マイコン28は、ステップ106でヒータ16
をオフ(通電遮断)させる。
On the other hand, in step 101, F1, F2,
Any of F4 is in the set state (F1 = 1, F2 = 1, F
4 = 1) or Ne> 600 in step 103.
0 rpm or K ≧ K0 in step 104
If so, the microcomputer 28 proceeds to step 106.
Then, the microcomputer 28 determines in step 106 the heater 16
Turn off (turn off the power).

【0038】このように、カウンタ値Kに応じてヒータ
16のオン(通電)時期とオフ(通電遮断)時期とが設
定される。そして、以下のマイコン28の動作におい
て、ヒータ16のオン時期にヒータ制御系の異常判定処
理が実行され、オフ時期にヒータ劣化検出処理が実行さ
れる。
In this way, the ON (energization) timing and the OFF (energization interruption) timing of the heater 16 are set according to the counter value K. Then, in the following operation of the microcomputer 28, the heater control system abnormality determination process is executed when the heater 16 is on, and the heater deterioration detection process is executed when the heater 16 is off.

【0039】一方、図5のヒータ制御系異常判定ルーチ
ンが起動されると、マイコン28は、先ずステップ20
1で現在、ヒータ16がオン(通電)であるか否かを判
別し、ヒータオンであればステップ202に移行し、以
降の制御系異常判定処理を実施する。
On the other hand, when the heater control system abnormality determination routine of FIG. 5 is started, the microcomputer 28 first executes step 20.
At 1, it is determined whether or not the heater 16 is currently on (energized). If the heater is on, the process proceeds to step 202 and the subsequent control system abnormality determination processing is executed.

【0040】つまり、マイコン28は、ステップ202
でヒータ劣化大フラグF4がセット(F4=1)されて
いるか否かを判別する。そして、マイコン28は、F4
=1であればヒータ劣化が大であるとみなしてルーチン
を終了し、F4=0であればヒータ劣化が小であるとみ
なしてステップ203に移行する。
That is, the microcomputer 28 proceeds to step 202.
Then, it is determined whether or not the large heater deterioration flag F4 is set (F4 = 1). Then, the microcomputer 28 uses the F4
= 1, it is considered that the heater deterioration is large, and the routine is terminated. If F4 = 0, the heater deterioration is considered small, and the routine proceeds to step 203.

【0041】その後、マイコン28は、ステップ203
でバッテリ電圧VB が所定電圧(本実施例では、10ボ
ルト)以上であるか否かを判別する。この判別処理は、
検出電圧VHDの検出条件が成立していることを確認する
ためのものであり、VB ≧10ボルトであれば、マイコ
ン28は検出条件が成立しているとみなしてステップ2
04に移行する。さらに、マイコン28は、ステップ2
04でNe≦6000rpmであるか否かを判別し、N
e≦6000rpmであればステップ205に移行す
る。
Thereafter, the microcomputer 28 proceeds to step 203.
Then, it is determined whether or not the battery voltage VB is equal to or higher than a predetermined voltage (10 volts in this embodiment). This determination process is
This is for confirming that the detection condition of the detection voltage VHD is satisfied, and if VB ≧ 10 V, the microcomputer 28 considers that the detection condition is satisfied and the step 2
Move to 04. Further, the microcomputer 28 executes the step 2
In 04, it is determined whether Ne ≦ 6000 rpm, and N
If e ≦ 6000 rpm, the process proceeds to step 205.

【0042】続くステップ205,206では、マイコ
ン28は、コンパレータ33,34の出力信号C1,C
2の出力レベルを判別する。詳しくは、マイコン28
は、ステップ205でC1=”H”、且つ、C2=”
H”であるか否か、即ち、接続点Pにおける検出電圧V
HDがしきい値VTH2 未満であるか否かを判別する。又、
マイコン28は、ステップ206でC1=”H”、且
つ、C2=”L”であるか否か、即ち、検出電圧VHDが
しきい値VTH2 〜VTH1 の範囲内であるか否かを判別す
る。
In subsequent steps 205 and 206, the microcomputer 28 outputs the output signals C1 and C of the comparators 33 and 34.
The output level of 2 is determined. For details, see the microcomputer 28
At step 205, C1 = "H" and C2 = "
H ", that is, the detection voltage V at the connection point P
It is determined whether HD is less than the threshold value VTH2. or,
In step 206, the microcomputer 28 determines whether C1 = "H" and C2 = "L", that is, whether the detected voltage VHD is within the threshold range VTH2 to VTH1.

【0043】そして、C1=”H”,C2=”H”(V
HD<VTH2 )であれば、マイコン28はヒータ16の制
御系が正常であるとみなしてステップ209に移行し、
正常フラグF3をセット(F3=1)した後、ルーチン
を終了する。
Then, C1 = "H", C2 = "H" (V
If HD <VTH2), the microcomputer 28 determines that the control system of the heater 16 is normal, and proceeds to step 209.
After setting the normality flag F3 (F3 = 1), the routine ends.

【0044】一方、C1=”H”,C2=”L”(VTH
2 ≦VHD≦VTH1 )であれば、マイコン28はステップ
208に移行し、ヒータ制御系に異常が発生していると
みなしてヒータ制御系異常フラグF2をセット(F2=
1)する。又、C1=”L”,C2=”L”(VHD>V
TH1 )であれば、マイコン28はステップ207に移行
し、バッテリ25に短絡が発生したとみなしてバッテリ
短絡フラグF1をセット(F1=1)する。
On the other hand, C1 = "H", C2 = "L" (VTH
If 2 ≤ VHD ≤ VTH1), the microcomputer 28 proceeds to step 208 and determines that an abnormality has occurred in the heater control system and sets the heater control system abnormality flag F2 (F2 =
1) Do. Also, C1 = "L", C2 = "L"(VHD> V
If TH1), the microcomputer 28 proceeds to step 207 and considers that a short circuit has occurred in the battery 25 and sets the battery short circuit flag F1 (F1 = 1).

【0045】そして、ステップ207,208の処理
後、マイコン28はステップ210に移行し、ヒータ1
6をオフ(通電遮断)状態に固定した後、ルーチンを終
了する。つまり、フラグF1,F2がセットされた場合
には、バッテリ短絡、又はヒータ制御系異常が発生しヒ
ータ16が制御不可能となったとみなされ、ヒータ制御
が強制的に停止される。
After the processing of steps 207 and 208, the microcomputer 28 proceeds to step 210 and the heater 1
After fixing 6 to the off (energization cutoff) state, the routine ends. That is, when the flags F1 and F2 are set, it is considered that the heater 16 cannot be controlled due to a battery short circuit or a heater control system abnormality, and the heater control is forcibly stopped.

【0046】一方、図6のヒータ劣化検出ルーチンが起
動されると、マイコン28は、先ずステップ301で現
在、ヒータ16がオフ(通電遮断)であるか否かを判別
する。そして、ヒータオフであれば、マイコン28はス
テップ302に移行し、以降のヒータ劣化検出処理を実
施する。
On the other hand, when the heater deterioration detection routine of FIG. 6 is started, the microcomputer 28 first determines in step 301 whether or not the heater 16 is currently off (energization cutoff). Then, if the heater is off, the microcomputer 28 proceeds to step 302 and executes the subsequent heater deterioration detection processing.

【0047】つまり、マイコン28は、ステップ302
でバッテリ短絡フラグF1、又はヒータ制御系異常フラ
グF2がセット(F1=1、又はF2=1)されている
か否かを判別する。そして、フラグF1,F2がいずれ
もクリア(F1=0,F2=0)されていれば、マイコ
ン28はバッテリ25の短絡、及びヒータ制御系の異常
がないとみなしてステップ303に移行する。
That is, the microcomputer 28 executes the step 302.
Then, it is determined whether the battery short-circuit flag F1 or the heater control system abnormality flag F2 is set (F1 = 1 or F2 = 1). If both the flags F1 and F2 are cleared (F1 = 0, F2 = 0), the microcomputer 28 determines that there is no short circuit in the battery 25 and no abnormality in the heater control system, and proceeds to step 303.

【0048】その後、マイコン28は、ステップ303
でVB ≧10ボルトであるか否かを判別するとともに、
ステップ304でNe≦6000rpmであるか否かを
判別し、上記両条件が成立すればステップ305に移行
する。
Thereafter, the microcomputer 28 proceeds to step 303.
Determines whether or not VB ≥ 10 volts, and
In step 304, it is determined whether Ne ≦ 6000 rpm or not, and if both of the above conditions are satisfied, the process proceeds to step 305.

【0049】続いて、マイコン28は、ステップ305
で図4のステップ102で計測されたカウンタ値Kが所
定値K0 以上であるか否かを判別するとともに、ステッ
プ306でカウンタ値Kが制限値(K0 +10)以上で
あるか否かを判別する。そして、K0 ≦K<(K0 +1
0)であれば、マイコン28はステップ307に移行す
る。
Subsequently, the microcomputer 28 proceeds to step 305.
In step 102 of FIG. 4, it is determined whether or not the counter value K measured is greater than or equal to a predetermined value K0, and in step 306, it is determined whether or not the counter value K is greater than or equal to a limit value (K0 +10). . Then, K0 ≤ K <(K0 +1
If 0), the microcomputer 28 proceeds to step 307.

【0050】つまり、K≧K0 となると図4のステップ
106でヒータ16がオフ(通電遮断)されるが、その
直後にNe>6000rpmになると、図4においてス
テップ101→102→103→106の処理が繰り返
し実行されることになり、ヒータ16のオフ状態が継続
される。そして、ヒータオフによりヒータ温度が低下
し、その状態でコンパレータ33,34の出力を判定し
たのでは誤検出のおそれが生じる。従って、ヒータオフ
が所定時間以上継続した場合には、ステップ306の処
理により劣化検出処理を停止させる。
That is, when K ≧ K0, the heater 16 is turned off (energization cutoff) in step 106 of FIG. 4, but immediately after that, when Ne> 6000 rpm, steps 101 → 102 → 103 → 106 in FIG. Is repeatedly executed, and the heater 16 remains off. When the heater is turned off, the heater temperature decreases, and if the outputs of the comparators 33 and 34 are determined in that state, there is a risk of erroneous detection. Therefore, when the heater is turned off for a predetermined time or more, the deterioration detection process is stopped by the process of step 306.

【0051】又、続くステップ307,308では、マ
イコン28は、コンパレータ33,34の出力信号C
1,C2の出力レベルを判別する。詳しくは、マイコン
28は、ステップ306でC1=”L”、且つ、C2
=”L”であるか否か、即ち、検出電圧VHDがしきい値
VTH1 を越えるか否かを判別する。又、マイコン28
は、ステップ307でC1=”H”、且つ、C2=”
L”であるか否か、即ち、検出電圧VHDがしきい値VTH
2 〜VTH1 の範囲内であるか否かを判別する。
Further, in subsequent steps 307 and 308, the microcomputer 28 outputs the output signal C of the comparators 33 and 34.
The output levels of 1 and C2 are determined. Specifically, the microcomputer 28 determines in step 306 that C1 = “L” and C2.
= "L", that is, whether the detection voltage VHD exceeds the threshold value VTH1 is determined. In addition, the microcomputer 28
At step 307, C1 = "H" and C2 = "
L ", that is, the detection voltage VHD is the threshold value VTH
It is determined whether or not it is within the range of 2 to VTH1.

【0052】そして、C1=”L”,C2=”L”(V
HD>VTH1 )であれば、マイコン28はステップ311
に移行し、ヒータ16が正常(劣化なし)とみなして正
常フラグF6をセット(F6=1)する。又、C1=”
H”,C2=”L”(VTH2≦VHD≦VTH1 )であれ
ば、マイコン28はステップ310に移行し、ヒータ1
6の劣化が小であるとみなしてヒータ劣化小フラグF5
をセット(F5=1)する。
Then, C1 = "L", C2 = "L" (V
If HD> VTH1), the microcomputer 28 proceeds to step 311.
Then, the heater 16 is regarded as normal (no deterioration) and the normal flag F6 is set (F6 = 1). Also, C1 = "
If H ", C2 =" L "(VTH2 ≤ VHD ≤ VTH1), the microcomputer 28 proceeds to step 310 and the heater 1
Assuming that the deterioration of 6 is small, the heater deterioration small flag F5
Is set (F5 = 1).

【0053】そして、ステップ310,311の処理
後、マイコン28はステップ313でヒータ16をオン
(通電)させるとともに、ステップ314でカウンタ値
Kを「0」にクリアする。なお、ヒータ劣化小フラグF
5がセットされる場合、即ち、程度の小さい劣化が確認
された場合には、所定の警告手段(例えば、警告灯、ブ
ザー等)によりヒータ16の交換を促す。
After the processing in steps 310 and 311, the microcomputer 28 turns on (energizes) the heater 16 in step 313 and clears the counter value K to "0" in step 314. The heater deterioration small flag F
When 5 is set, that is, when a slight deterioration is confirmed, a predetermined warning means (for example, a warning light, a buzzer, etc.) prompts replacement of the heater 16.

【0054】一方、C1=”H”,C2=”H”(VHD
<VTH2 )であれば、マイコン28はステップ309に
移行し、ヒータ16の劣化が大であるとみなしてヒータ
劣化大フラグF4をセット(F4=1)し、続くステッ
プ312でヒータ16をオフ(通電遮断)状態に固定す
る。つまり、ヒータ16の劣化の程度が大きい場合に
は、ヒータ制御が強制的に停止されることになる。
On the other hand, C1 = "H", C2 = "H" (VHD
If <VTH2), the microcomputer 28 proceeds to step 309, considers that the heater 16 is largely deteriorated, sets the heater deterioration large flag F4 (F4 = 1), and turns off the heater 16 in the following step 312 ( Fix it to the "power off" state. That is, when the degree of deterioration of the heater 16 is large, the heater control is forcibly stopped.

【0055】次に、マイコン28の動作について図7〜
図9のタイミングチャートを用いて説明する。図7は、
上記図6のヒータ劣化検出ルーチンに対応して示すタイ
ミングチャートであって、図7のt11〜t12,t13〜t
14,t15〜t16のタイミングは、それぞれヒータオフ期
間(図6のルーチン実行期間)を示している。
Next, the operation of the microcomputer 28 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the timing chart of FIG. Figure 7
8 is a timing chart corresponding to the heater deterioration detection routine of FIG. 6 described above, where t11 to t12 and t13 to t of FIG.
The timings of 14 and t15 to t16 respectively indicate the heater off period (routine execution period of FIG. 6).

【0056】検出電圧VHDは、ヒータ16のオン・オフ
状態により変化する。つまり、ヒータ16の劣化がない
場合には、t11〜t12のタイミングに示すように、ヒー
タオフ時における検出電圧VHDはしきい値VTH1 よりも
大きくなり、コンパレータ33,34の出力信号C1,
C2は共にLレベルとなる。このとき、ヒータ劣化大フ
ラグF4,ヒータ劣化小フラグF5がリセット状態(F
4=0,F5=0)に、正常フラグF6がセット状態
(F6=1)に保持される。
The detection voltage VHD changes depending on the ON / OFF state of the heater 16. That is, when the heater 16 is not deteriorated, the detected voltage VHD when the heater is off becomes larger than the threshold value VTH1 as shown in the timing of t11 to t12, and the output signals C1 and C1 of the comparators 33 and 34 are increased.
Both C2 are at the L level. At this time, the heater deterioration large flag F4 and the heater deterioration small flag F5 are in the reset state (F
4 = 0, F5 = 0), the normal flag F6 is held in the set state (F6 = 1).

【0057】又、ヒータ16の劣化とともにその内部抵
抗が次第に大きくなると、t13〜t14のタイミングに示
すように、コンパレータ33の出力信号C1がHレベル
に、コンパレータ34の出力信号C2がLレベルとな
る。このとき、図7に示すようにヒータ16の劣化レベ
ルが大と小との間にあり、ヒータ劣化小フラグF5がセ
ットされる(F5=1)。
When the heater 16 deteriorates and its internal resistance gradually increases, the output signal C1 of the comparator 33 becomes H level and the output signal C2 of the comparator 34 becomes L level as shown in the timing of t13 to t14. . At this time, as shown in FIG. 7, the deterioration level of the heater 16 is between large and small, and the small heater deterioration flag F5 is set (F5 = 1).

【0058】さらに、ヒータ16の劣化が進み、その内
部抵抗が所定の許容値以上(図7の劣化レベル大、以
上)となると、t15〜t16のタイミングに示すように、
コンパレータ33,34の出力信号C1,C2が共にH
レベルとなる。このとき、ヒータ劣化大フラグF4がセ
ットされ(F4=1)、F4=1となるt15のタイミン
グ以降でヒータ16がオフ固定となる。
Further, when the deterioration of the heater 16 progresses and the internal resistance thereof becomes equal to or higher than a predetermined allowable value (large deterioration level of FIG. 7 or higher), as shown in the timing of t15 to t16,
The output signals C1 and C2 of the comparators 33 and 34 are both H
It becomes a level. At this time, the large heater deterioration flag F4 is set (F4 = 1), and the heater 16 is fixed to OFF after the timing of t15 when F4 = 1.

【0059】又、図8,9は、前記図5のヒータ制御系
異常判定ルーチンに対応して示すタイミングチャートで
ある。このうち、図8は異常の程度が小さい場合(例え
ば、トランジスタTr1又は保護抵抗RP の半田付け部分
の接触不良等)における異常判定動作を示し、図9は異
常の程度が大きい場合(例えば、バッテリ25の短絡
等)における異常判定動作を示すものである。
8 and 9 are timing charts corresponding to the heater control system abnormality determination routine of FIG. Among these, FIG. 8 shows an abnormality determination operation when the degree of abnormality is small (for example, contact failure of the soldered portion of the transistor Tr1 or the protection resistor RP), and FIG. 9 shows the abnormality determination operation when the degree of abnormality is large (for example, battery 25 shows a malfunction determination operation in a short circuit 25 or the like).

【0060】さて、図8において、t21のタイミング以
前(正常時)には、ヒータオン時における検出電圧VHD
がしきい値VTH2 よりも小さくなっており、コンパレー
タ33,34の出力信号C1,C2は共にHレベルとな
っている。従って、制御系異常を示すフラグF1,F2
は共にクリアされている(F1は図示せず)。
Now, in FIG. 8, before the timing of t21 (normal time), the detection voltage VHD when the heater is turned on is shown.
Is smaller than the threshold value VTH2, and the output signals C1 and C2 of the comparators 33 and 34 are both at the H level. Therefore, the flags F1 and F2 indicating the control system abnormality
Are cleared together (F1 is not shown).

【0061】そして、t21のタイミングでトランジスタ
Tr1又は保護抵抗RP の半田付け部分の接触不良が生じ
たりして、VTH2 ≦VHD≦VTH1 となると、コンパレー
タ33の出力信号C1がHレベルに、コンパレータ34
の出力信号C2がLレベルとなる。このとき、ヒータ制
御系異常フラグF2がセットされ(F2=1)、ヒータ
16がオフ固定となる。
When VTH2 ≤ VHD ≤ VTH1 is established due to contact failure in the soldered portion of the transistor Tr1 or the protective resistor RP at the timing of t21, the output signal C1 of the comparator 33 goes to H level and the comparator 34.
Output signal C2 of L level becomes L level. At this time, the heater control system abnormality flag F2 is set (F2 = 1), and the heater 16 is fixed to OFF.

【0062】一方、図9において、t31のタイミング以
前(正常時)には、図8と同様にヒータオン時における
コンパレータ33,34の出力信号C1,C2が共にH
レベルとなっている。従って、制御系異常を示すフラグ
F1,F2は共にクリアされている(F2は図示せ
ず)。
On the other hand, in FIG. 9, before the timing of t31 (normal time), both the output signals C1 and C2 of the comparators 33 and 34 when the heater is turned on are high, as in FIG.
It is a level. Therefore, the flags F1 and F2 indicating the control system abnormality are both cleared (F2 is not shown).

【0063】そして、t31のタイミングでバッテリ25
が短絡したりして、VHD>VTH1 となると、コンパレー
タ33,34の出力信号C1,C2が共にLレベルとな
る。このとき、バッテリ短絡フラグF1がセットされ
(F1=1)、ヒータ16がオフ固定となる。
Then, at the timing of t31, the battery 25
When VHD> VTH1 due to a short circuit, the output signals C1 and C2 of the comparators 33 and 34 both become L level. At this time, the battery short-circuit flag F1 is set (F1 = 1), and the heater 16 is fixed to OFF.

【0064】以上詳述したように、本実施例の負荷制御
装置における異常検出装置では、ヒータ16のオフ(通
電遮断)時において、ヒータ16の電流値に相当する検
出電圧VHDが所定のしきい値VTH1 ,VTH2 以下であれ
ば、ヒータ16の劣化に伴う異常が発生したと判定する
ようにした。又、ヒータ16のオン(通電)時におい
て、ヒータ16の電流値に相当する検出電圧VHDが所定
のしきい値VTH1 ,VTH2 以上であれば、ヒータ16の
制御系に短絡等の異常が発生したと判定するようにし
た。
As described above in detail, in the abnormality detecting device in the load control device according to the present embodiment, when the heater 16 is off (energization cutoff), the detection voltage VHD corresponding to the current value of the heater 16 is a predetermined threshold. If the values are VTH1 and VTH2 or less, it is determined that an abnormality due to deterioration of the heater 16 has occurred. Further, when the heater 16 is turned on (energized), if the detected voltage VHD corresponding to the current value of the heater 16 is equal to or higher than the predetermined threshold values VTH1 and VTH2, an abnormality such as a short circuit occurs in the control system of the heater 16. I decided to judge.

【0065】この構成により、ヒータ16(負荷)の劣
化に伴う異常が判定可能となる。又、その劣化の判定は
ヒータ16の通電の遮断時(トランジスタTr1のオフ
時)に行われるため、トランジスタTr1のオン抵抗等の
損失による影響を受けることなくヒータ16の電流値が
検出され、電流値の検出精度が向上するとともに、異常
判定の精度が向上する。
With this configuration, it is possible to determine an abnormality due to deterioration of the heater 16 (load). Further, since the deterioration is determined when the energization of the heater 16 is cut off (when the transistor Tr1 is off), the current value of the heater 16 is detected without being affected by the loss of the on resistance of the transistor Tr1 and the like. The accuracy of the value detection is improved and the accuracy of the abnormality determination is improved.

【0066】又、本実施例では、ヒータ16の電流値に
相当する検出電圧VHDを判定するためのしきい値VTH1
,VTH2 を2つ設定した。それにより、ヒータ16の
劣化の程度や、ヒータ16の制御系異常の内容(トラン
ジスタTr1の異常、バッテリ25の短絡等)をも判定す
ることができる。さらに、バッテリ電圧VB により検出
電圧VHDの検出条件を設定した。それにより、検出電圧
VHDの誤検出が防止され、異常検出精度の向上が図られ
る。
Further, in this embodiment, the threshold value VTH1 for judging the detection voltage VHD corresponding to the current value of the heater 16 is used.
, VTH2 are set to two. Thus, the degree of deterioration of the heater 16 and the content of the control system abnormality of the heater 16 (abnormality of the transistor Tr1, short circuit of the battery 25, etc.) can be determined. Further, the detection condition of the detection voltage VHD is set by the battery voltage VB. This prevents erroneous detection of the detection voltage VHD and improves the abnormality detection accuracy.

【0067】さらに、従来の異常検出装置のような時定
数の大きな平滑回路の構成をなくしたため、応答性の遅
れ等の問題を招くこともない。なお、本発明は上記実施
例に限定されるものではなく、以下の様態にて具体化し
てもよい。
Further, since the smoothing circuit having a large time constant as in the conventional abnormality detecting device is eliminated, problems such as delay in response are not caused. The present invention is not limited to the above embodiment, but may be embodied in the following modes.

【0068】例えば、電圧レベル判定部32のコンパレ
ータを3つ以上設けることにより、しきい値を3つ以上
設定するようにしてもよい。この場合、各しきい値に応
じて劣化等の異常の程度が細かく判定することができ、
判定感度が向上する。
For example, by providing three or more comparators in the voltage level determination section 32, three or more threshold values may be set. In this case, the degree of abnormality such as deterioration can be finely determined according to each threshold,
Judgment sensitivity is improved.

【0069】又、上記実施例では、ヒータ16の電流値
に相当する検出電圧VHDのレベルをコンパレータ33,
34にて比較判別し、その比較結果をバッファ29を介
してマイコン28に取り込んだが、検出電圧VHDをA/
D変換器を介してマイコンに取り込んみソフト処理にて
レベルの大小を判別してもよい。
Further, in the above embodiment, the level of the detected voltage VHD corresponding to the current value of the heater 16 is compared with the comparator 33,
The result of comparison is fetched into the microcomputer 28 via the buffer 29, and the detected voltage VHD is A /
It is also possible to take in the microcomputer through the D converter and determine the level by software processing.

【0070】又、制御系の異常(バッテリ短絡等)の要
因が少ない場合には、ヒータ16の劣化に伴う異常のみ
を検出する構成としてもよい。この場合、構成の簡略化
が可能となる。
If the cause of the control system abnormality (battery short circuit or the like) is small, only the abnormality associated with the deterioration of the heater 16 may be detected. In this case, the configuration can be simplified.

【0071】さらに、上記実施例では、負荷として抵抗
負荷の酸素センサ用ヒータに適用したが、他の抵抗負荷
に対する異常検出にも適用可能であり、例えば、LED
の異常検出も可能である。
Further, in the above-mentioned embodiment, the oxygen sensor heater of the resistance load is used as the load, but it is also applicable to the abnormality detection for another resistance load, for example, the LED.
It is also possible to detect abnormalities.

【0072】加えて、負荷としてコイル型負荷(誘導型
負荷)に具体化することもできる。つまり、燃料噴射弁
等の電磁弁に代表されるコイル型負荷に対する異常検出
にも適用できる。但し、コイル型負荷の場合は、通電遮
断直後のサージ解消後の電流を検出する構成となる。
In addition, the load can be embodied as a coil type load (inductive type load). That is, it can also be applied to abnormality detection for a coil type load represented by a solenoid valve such as a fuel injection valve. However, in the case of the coil type load, the current is detected after the surge is eliminated immediately after the power supply is cut off.

【0073】[0073]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
負荷の劣化に伴う異常を判定可能にするとともに、異常
の判定精度を向上させることができるという優れた効果
を発揮する。
As described in detail above, according to the present invention,
An excellent effect that an abnormality due to deterioration of load can be determined and the abnormality determination accuracy can be improved is exhibited.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】ECUの電気的構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an ECU.

【図2】多気筒火花点火式ガソリンエンジンの概略を示
す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an outline of a multi-cylinder spark ignition type gasoline engine.

【図3】ヒータの劣化を説明するための線図である。FIG. 3 is a diagram for explaining deterioration of a heater.

【図4】ヒータ制御ルーチンを示すフローチャートであ
る。
FIG. 4 is a flowchart showing a heater control routine.

【図5】ヒータ制御系異常判定ルーチンを示すフローチ
ャートである。
FIG. 5 is a flowchart showing a heater control system abnormality determination routine.

【図6】ヒータ劣化検出ルーチンを示すフローチャート
である。
FIG. 6 is a flowchart showing a heater deterioration detection routine.

【図7】ヒータの劣化検出に関するタイミングチャート
である。
FIG. 7 is a timing chart regarding detection of heater deterioration.

【図8】ヒータ制御系の異常判定に関するタイミングチ
ャートである。
FIG. 8 is a timing chart relating to abnormality determination of a heater control system.

【図9】図8に同じく、ヒータ制御系の異常判定に関す
るタイミングチャートである。
FIG. 9 is a timing chart regarding abnormality determination of the heater control system, similarly to FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

16…負荷としてのヒータ、25…電源としてのバッテ
リ、28…異常判定手段としてのマイクロコンピュータ
(マイコン)、Tr1…スイッチング素子としてのトラン
ジスタ、RT …電流検出用抵抗としてのシャント抵抗。
16 ... Heater as load, 25 ... Battery as power supply, 28 ... Microcomputer (microcomputer) as abnormality determining means, Tr1 ... Transistor as switching element, RT ... Shunt resistance as current detection resistor.

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G01N 27/409 Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location G01N 27/409

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電源と負荷とスイッチング素子とを直列
に接続し、前記スイッチング素子のオン・オフ動作に応
じて前記負荷を通電又は遮断するようにした負荷制御装
置に用いられるものであって、 前記負荷に直列に、且つ、前記スイッチング素子に並列
に接続された電流検出用抵抗と、 前記負荷の通電の遮断時において、前記電流検出用抵抗
により検出された前記負荷の電流値が所定のしきい値以
下であれば、前記負荷に異常が発生したと判定する異常
判定手段とを備えたことを特徴とする負荷制御装置にお
ける異常検出装置。
1. A load control device comprising a power source, a load, and a switching element connected in series so that the load is turned on or off in accordance with an on / off operation of the switching element. A current detection resistor connected in series with the load and in parallel with the switching element, and a current value of the load detected by the current detection resistor when the energization of the load is cut off is a predetermined value. An abnormality detection device in a load control device, comprising: an abnormality determination unit that determines that an abnormality has occurred in the load if the threshold value or less.
【請求項2】 電源と負荷とスイッチング素子とを直列
に接続し、前記スイッチング素子のオン・オフ動作に応
じて前記負荷を通電又は遮断するようにした負荷制御装
置に用いられるものであって、 前記負荷に直列に、且つ、前記スイッチング素子に並列
に接続された電流検出用抵抗と、 前記負荷の通電の遮断時において、前記電流検出用抵抗
により検出された前記負荷の電流値が所定のしきい値以
下であれば、前記負荷に異常が発生したと判定するとと
もに、前記負荷の通電時において、前記負荷の電流値が
所定のしきい値以上であれば、前記負荷の制御系に異常
が発生したと判定する異常判定手段とを備えたことを特
徴とする負荷制御装置における異常検出装置。
2. A load control device in which a power source, a load, and a switching element are connected in series, and the load is energized or cut off in accordance with an on / off operation of the switching element. A current detection resistor connected in series with the load and in parallel with the switching element, and a current value of the load detected by the current detection resistor when the energization of the load is cut off is a predetermined value. If the load value is equal to or less than a threshold value, it is determined that an abnormality has occurred in the load, and at the time of energization of the load, if the current value of the load is equal to or more than a predetermined threshold value, the control system of the load has an abnormality. An abnormality detection device in a load control device, comprising: abnormality determination means for determining that an abnormality has occurred.
【請求項3】 前記負荷の電流値を判定するためのしき
い値を、複数段に設けた請求項1又は2に記載の負荷制
御装置における異常検出装置。
3. The abnormality detection device in the load control device according to claim 1, wherein the threshold value for determining the current value of the load is provided in a plurality of stages.
【請求項4】 前記電源の電圧値が所定値以下では異常
検出を禁止する請求項1又は2に記載の負荷制御装置に
おける異常検出装置。
4. The abnormality detection device in the load control device according to claim 1, wherein abnormality detection is prohibited when the voltage value of the power supply is equal to or lower than a predetermined value.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003240A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Nissan Motor Co Ltd Heater control device of oxygen sensor
JP2006220460A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Nissan Motor Co Ltd Cable diagnostic apparatus and cable diagnostic method
JP2007071840A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Mitsubishi Electric Corp Electronic controller
JP2009270932A (en) * 2008-05-07 2009-11-19 Denso Corp Deterioration determining device of heater for gas sensors
JP2016109482A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 日本特殊陶業株式会社 Load driving device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006003240A (en) * 2004-06-18 2006-01-05 Nissan Motor Co Ltd Heater control device of oxygen sensor
JP4534616B2 (en) * 2004-06-18 2010-09-01 日産自動車株式会社 Oxygen sensor heater control device
JP2006220460A (en) * 2005-02-08 2006-08-24 Nissan Motor Co Ltd Cable diagnostic apparatus and cable diagnostic method
JP2007071840A (en) * 2005-09-09 2007-03-22 Mitsubishi Electric Corp Electronic controller
JP2009270932A (en) * 2008-05-07 2009-11-19 Denso Corp Deterioration determining device of heater for gas sensors
US8148995B2 (en) 2008-05-07 2012-04-03 Denso Corporation Degradation determination device for heater of gas sensor and method for diagnosing the heater
JP2016109482A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 日本特殊陶業株式会社 Load driving device

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